Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 27.8 - Ex. 53
Na Fig. 27-58, um voltímetro de resistência e um amperímetro de resistência estão sendo usados para medir uma resistência R em um circuito que também contém uma resistência e uma fonte ideal de força eletromotriz . A resistência Ré dada por onde V é a diferença de potencial entre os terminais de R e i é a leitura do amperímetro. A leitura do voltímetro é V', que é a soma de V com a diferença de potencial entre os terminais do amperímetro. Assim, a razão entre as leituras dos dois medidores não é R e sim a resistência aparente . Se determine (a) a leitura do amperímetro; (b) a leitura do voltímetro; (c) o valor de R'. (d) Se diminui, a diferença entre R' e R aumenta, diminui ou permanece a mesma?
Passo 1
Aqui temos um circuito em que o voltímetro e o amperímetro possuem resistências internas, que tem que ser levadas em conta no cálculo da corrente e diferença de potencial do circuito.
Para termos a leitura no amperímetro precisamos levar em conta a resistência R e a resistência do voltímetro logo como a corrente no amperímetro é i, a leitura do voltímetro é:
o que nos dá na qual é a resistência aparente. A corrente da fonte é dada por na qual o é a resistencia equivalente da resistência do voltímetro junto com a resistência do amperímetro mais a resistência pois, o amperímetro está em série com a resistência R.
podemos inverter a equação e substituindo os valores da questão
logo substituindo a resistência equivalente a leitura do voltímetro fica:
Passo 2
(a)Agora fica fácil calcular a corrente que o amperímetro lê
Passo 3
(b) já calculamos no passo 1
Passo 4
(c) Basta calcular R’
Passo 5
(d) A expressão para é dada da seguinte maneira
Reorganizando para
A resistência é diretamente proporcional à , ou seja, se o valor de diminui, então o valor da diferença entre e também diminui.
Se o valor de diminuir, então o valor da diferença entre e também ira diminuir.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)diminui